chapter 3 汽轮机本体结构课件

第三章汽轮机本体结构汽轮机本体包括：1.静止部分汽缸、喷嘴室、隔板、隔板套、静叶栅、汽封、轴承、轴承座、滑销系统等2.转子部分主轴、叶轮（或转鼓）、动叶栅、联轴器等哈汽600本体图解结构资料.doc第一节汽缸一、高中压缸采用双层缸双层缸结构可以使热应力分散于两缸，内缸的温度梯度和压力梯度变小，在承受相同的热应力的情况下，缸体壁厚可以减薄，有利于变工况运行。双层缸结构的汽轮机汽缸法兰薄，在变工况情况下，这些部件的温度变化较快，没必要设置专门的法兰螺栓加热装置。本图是高压缸某级排汽用作夹层冷却不同的冷却蒸汽决定了内、外缸的压差和温差汽轮机高中压合缸结构示意图1、轴振监测仪2、汽轮机机架3、1号支撑轴承4、挡油环5、轴封6、喷嘴隔板7、高压内缸8、叶片9、高压外缸10、第一级喷嘴汽室11、轴封12、中压内缸13、联通管14、轴封15、挡油环16、支撑轴承17、轴承测振仪18、推力轴承19、推力轴承磨损监测器20、转子21、轴向位移监测仪汽轮机高中压内下缸汽轮机高中压内上缸汽轮机高中压外下缸一般汽缸都是上下缸结构，中间通过法兰螺栓连接但大机组、尤其是超临界机组高压缸为了减小热应力，采用了一些其它方式。西门子公司：外缸为圆筒形结构；内缸有中分面，用螺栓固定；内缸受外缸约束、定位。石洞口二电厂（ABB）、元宝山电厂等内缸无法兰螺栓，而采用7只钢套环将上下缸热套紧箍成一圆筒，仅在进汽部分加四只螺栓来加强密封。同时外缸可采用较薄的法兰和细螺栓，（高窄法兰，细密螺栓）减小对汽机启停的限制。二、高中压分流合缸优点：高温区集中在汽缸中部，夜间停机或周末停机温度衰减慢，启动热应力小，适合两班制运行；两端的温度、压力均较低，从而减少了对轴承和端部汽封的影响，改善了运行条件；减少了轴承和轴封数量，可缩短主轴长度，减小汽轮机的跨度；蒸汽流向相反，可以更好的平衡轴向推力；两端外轴封漏汽较少。缺点：高中压转子合一而变长、变粗，ncr1降低；高中压分缸隔板承受较大的压差，在汽轮机变工况时产生较大热应力；机组的动静部分胀差不容易控制；由于高中压进汽管道集中布置在中部，显的拥挤，给检修带来诸多不便。三、低压缸1、低压外缸2、低压内缸3、大气泄放阀4、联通管5、喷嘴隔板6、叶片7、汽封8、挡油环9、轴承座10、轴振动监测仪11、低压转子12、高中压转子汽轮机低压缸的纵剖面图低压缸工作特性：

低压缸处于蒸汽从正压到负压的过渡工作区域，排汽压力很低，蒸汽比容增加很大，故低压缸多采用双缸反向对称布置的双分流结构，采用这种结构的主要优点是能很好的平衡轴向推力。另外由于蒸汽比容变化较大，为避免叶片过长，低压缸多分成多个独立的缸体。低压缸的纵向温差变化大，是汽轮机温差变化最大的部分，为减小热应力，改善机组的膨胀条件，大机组都采用三层缸结构：第一层为安装通流部分组件的内缸，大都采用部件组合结构，隔板装于隔板套上；第二层为隔热层，由于低压缸进汽部分温度较高，外部排汽温度较低，因此都采用设置隔热板的方法，使得汽缸温差分散，温度梯度更加合理；第三层为外缸，用以引导排汽和支撑内缸各组件。低压缸的进汽由导汽管自汽缸顶部垂直引入，穿过外缸进入内缸的环形空间，均布进入两个分流缸的通流部分做功。低压缸的排汽经排汽管进入凝汽器，排汽管和凝汽器之间采用挠性膨胀节，用于补偿设备和管件的膨胀。一般情况下，低压缸都设计成径向扩压型排汽缸，低压缸这种设计的主要目的是：可使排汽缸出口静压高于进口静压，使蒸汽的动能转化成压力能，减小末级叶片出口至冷凝器入口的压降，从而减少排汽损失，提高低压缸的效率。低压缸的去湿装置：纯凝汽式汽轮机的低压通流部分的的末几级叶片多工作在湿蒸汽区，由于蒸汽中含有水份，对叶片的工作带来了不良的影响，主要是湿汽引起的附加能量的转换损失。使叶片工作效率降低，蒸汽中的水份对动叶片造成水蚀，使叶片的寿命降低。为了预防和减轻湿汽级叶片的水蚀危害，一般采用下列几种方法：限制末级叶片的排汽湿度，提高叶片的本身抗水蚀能力，在通流部分设计去湿装置，适当放宽动、静部分的间隙，选用适当的动叶叶型等。每个排汽缸上方装有2个薄膜型安全阀，当排汽压力达到0.034-0.048MPa(表压)，安全阀动作排大气，防止由于冷却水中断等事故引起的排汽温度升高。大气阀

1-承压板；2-压环；3-螺钉；4-螺钉；

5-薄膜环；6-环形垫片；7、阀盖排汽缸的下部还设有喷水减温装置；其用途是：在排汽缸温度超过70℃时，自动投入。此外在启动时，若转速超过600r/min，自动投入，并在机组带上15％负荷前连续运行；因为在启动过程中，尤其在达到额定转数空负荷运行时，可能会出现没有足够的蒸汽流量带走低压缸摩擦鼓风损失，使低压缸超温的情况，但这种情况的运行时间要限制。低压缸体积大，轴向温差大。采用三层缸，即一个外缸和两个内缸，有利于：将通流部分设在内缸，使体积较小的内缸承受温度变化，而外缸及庞大的排汽缸均处于较低温度状态，减小热变形；内缸两端布置有排汽导流环，与外缸的锥形端壁结合，形成排汽扩压通道，充分利用末级叶片排汽速度，提高汽轮机效率；喷水装置固定与排汽导流环出口的外缘上，当转速达到600rpm时，自动投入喷水，直到机组带上15%负荷；低压缸末级处于湿蒸汽区，在末级叶片顶部装有汽封，用于减小漏汽并排除末级动叶甩出之水分。小结：四、汽缸的支撑（一）猫爪支撑高、中压缸采用猫爪支撑汽缸水平法兰的延伸面作为承力面，支撑在轴承座上。中分面支撑：在汽缸温度变化时不会影响汽缸中心线；汽轮机高中压缸的支撑方式为：高压外上缸通过猫爪支撑在1号轴承座和2号轴承座运行垫片上，外下缸通过汽缸法兰螺栓吊在高压外上缸。外下缸上设有安装猫爪，安装猫爪通过横销连接在轴承座上，下缸通过间隙调整螺栓紧固在轴承座上。上内缸通过汽缸螺栓紧固在高压下内缸上，高压下内缸通过猫爪支承在高中外下缸上，高压上进汽管通过4只螺栓紧固在高压下进汽室上，高压下进汽室通过支承脚支承在高压内下缸上，中压内上缸通过汽缸法兰螺栓紧固在中压内下缸上，中压内下缸通过猫爪支承在高中压外缸上。这种面支撑方式，可以减轻接触面的摩擦，受热膨胀和冷却时，可以自由移动。（二）台板支撑低压缸一般采用下缸伸出的撑脚直接支撑在基础台板上，虽然它的支撑面比汽缸中分面低，但因排汽缸温度低，膨胀小，故影响不大。轴向两端预埋入基础的固定板确定了低压缸的轴向位置在两轴向定位板连线上，汽缸不允许轴向位移轴向定位板连线和横向定位板连线的交点，即是低压缸的膨胀死点第二节隔板隔板是将汽轮机的通流部分分割成若干级，用以固定汽缸内各级静叶片和阻止级间的漏气。冲动式汽轮机，在隔板中承受较大焓降，转子对轴承产生较小的轴向推力，提高了机组整体的安全性。隔板的主要部件由外环、外围带、静叶栅、内围带、隔板体等部件组成，如图所示。隔板体和静叶栅外围带采用焊接结构。隔板一般做成沿水平中分的两块，便于安装拆卸，为了使隔板工作时具有良好的经济性和可靠性，隔板的结构应能满足以下要求：足够的强度和刚度，良好的汽密性，合理的支撑和定位与转子同心，隔板上的喷嘴具有良好的空气动力性能、足够的表面光洁度和正确的出汽角。隔板结构示意图东汽600MW超临界汽轮机第9、10、11级隔板结构图

第三节配汽方式及进汽机构1.节流配汽进入汽轮机的所有蒸汽都经过一个或几个同时启闭的调节阀，第一级为全周进汽，没有调节级。结构简单，启动或变负荷时第一级受热均匀，且温度变化小，热应力小。西门子公司超临界机组采用，额定负荷下，热耗降低0.5%。缺点：低负荷时节流损失太大。pt00’P’2.喷嘴配汽将第一级分成3~6个喷嘴组，各组相互隔开，各有一个调节汽门控制。依次开启可减少节流损失。缺点：调节级存在部分进汽损失且受热不均；调节级余速不能利用。且负荷下降时高压缸各级温度变化大。3.节流-喷嘴联合配汽现代汽轮机大都设置了阀门状态管理功能，可实现配汽方式的切换。低负荷时采用节流配汽，牺牲经济性换安全性。高负荷时采用喷嘴调节，提高效率。4、滑压运行当负荷降低时，进汽压力和负荷同时降低，使进汽的容积流量不变，汽门开度不变，减小进汽节流损失；同时进汽温度不变，使各级的温度变化小，负荷适应能力强。1)纯滑压运行2)节流滑压运行3)定-滑-定运行方式例：某600MW亚临界机组有4个调节汽门，1#、2#、3#高压调节汽门同步调节，定-滑-定的混合滑压运行方式0~50%额定负荷范围内定压（8.72MPa)运行，1、2、3号门同时开启直到全开；50%~94.3%机组滑压运行，到压力16.7MPa;94.3%~103.4%4#阀参与调节，定压运行滑压运行的特点：采用滑压运行降负荷时，进汽节流损失小，级的相对内效率变化小；排汽湿度减小，再热温度提高；采用变速泵的机组，给水泵泵功减小；高压缸温度变化小，负荷适应能力强；由于新汽压力降低，循环效率降低，所以高负荷附近采用滑压运行一般不经济。主蒸汽管道采用2－1－2连接方式，在主蒸汽进入主汽阀前分成两路，分别接至汽轮机左右侧主汽阀。再热蒸汽系统再热冷段和再热热段管道，均采用2－1－2连接方式，锅炉和汽机接口均为2个。下图是哈汽600MW超临界汽轮机配汽系统的布置方式。主蒸汽管道位于汽轮机运行层下部，经过2个高压主汽阀和4个高压调节汽阀，分四路进入高压缸。2个高压主汽阀的出口与4个调节汽阀的进口对接焊成一体，4个高压调节汽阀合用一个壳体。4根高压导汽管的一端与高压调节阀出口焊接，另一端则采用法兰、螺栓与高压缸上4根进汽短管的垂直法兰相连接。高压缸上的4根进汽短管以钟罩型结构与高压外缸焊接在一起，它们与喷嘴室的短管采用插入式连接。高压缸共有4个喷嘴室（喷嘴组），对称地布置于高压缸上下汽缸上。高压主汽阀、调节汽阀布置（MSV为主汽阀；CV为调节阀）汽轮机的进汽短管和喷嘴室结构示意图。600MW机组的4根进汽短管及4个喷嘴室上下、左右轴对称布置，圆周整圈布置，分别镶嵌在高压缸内缸，通过固定环及搭子将其与内缸固定。主汽阀位于调节汽阀前面的主蒸汽管道上。从锅炉来的主蒸汽，首先必须经过主汽阀，才能进入汽轮机。对于汽轮机来说，主汽阀是主蒸汽的总闸门。主汽阀打开，汽轮机就有了汽源，有了驱动力；主汽阀关闭，汽轮机就切断了汽源，失去了驱动力。汽轮机正常运行时，主汽阀全开；汽轮机停机时，主汽阀关闭。主汽阀的主要功能有两点：一是当汽轮机需要紧急停机时，主汽阀应当能够快速关闭，切断汽源。二是在启动过程中控制进入汽缸的蒸汽流量。主汽阀的关闭速度主要由其控制系统的性能所决定。对于600MW等级的汽轮机组，要求主汽阀完成关闭动作的时间小于0.2秒，延迟时间小于0.1秒。本机组主汽门从危急保安器动作到主汽门和中压联合汽阀完全关闭的时间小于0.3秒，各级抽汽逆止门的紧急关闭时间小于1秒。主汽阀：主汽阀具有“双重阀碟”而且在水平位置操作。主汽阀体和蒸汽室为一体。图1-9中表示了主汽阀和执行机构的布置图，油动机安装在弹簧支架上，并且通过连杆及杠杆与主汽阀杆相连接。主汽阀由两个单座的不平衡阀(9)和(14)组成，一个阀安装在另一个内部。汽阀处于关闭位置时，蒸汽进汽压力与压缩弹簧(54)、(55)、(56)和(57)的作用力一起通过阀杆把每一个阀门紧紧地关闭在它的阀座上。预启阀(14)由2部分组成，通过安装在阀杆(12)内部的弹簧弹性压紧在主阀上，关闭时能与主汽阀(9)内部的阀座较好的同心。阀杆(12)移动并打开主汽阀(9)时，预启阀(14)首先开启。之后，阀杆(12)顶在阀碟套筒的底座“X”上，开启主阀(9)。主阀(9)全开时，主汽阀套筒(22)的上端面顶在阀杆套筒(23)的下端面上，防止蒸汽沿阀杆泄漏。阀杆密封由紧配合的套筒(25)组成，如图所示带有适当的漏汽口。这些漏汽口与根据运行条件所确定的低压区域相连接。当阀处于关闭位置时，阀杆导向块(28)的底部顶在阀杆套筒(23)的底座“Y”上，防止蒸汽沿阀杆泄漏。圆柱型的蒸汽滤网作为阀盖(a)(b)的一部分，环绕在阀的周围。调节阀的功能是通过改变阀门开度来控制汽轮机的进汽量。在汽轮发电机组带负荷之前，调节阀不同的开度（在蒸汽参数不变的情况下）对应不同的转速，开度大则进汽量大，相应的转速高；在汽轮发电机组并网带负荷之后，调节阀不同的开度（在蒸汽参数不变的情况下）应对不同的负荷，即开度大发出的功率也大。调节阀在部分开度的情况下，蒸汽将发生节流的现象，造成蒸汽在不作功的情况下的熵增，损失一部分的能量，做功能力降低。因此，在汽轮机的配汽设计时，应使调节阀在正常运行时处于全开状态。汽轮机功率的调节是通过改变高压调节汽阀的开启个数及开度，进而改变汽轮机的进汽量实现的，调节阀由执行机构驱动，是调节系统的终端元件。600MW机组有4个高压调节阀，根据不同运行方式的要求，可实现汽轮机的复合配汽方式，在低负荷时，采用喷嘴调节方式，而在高负荷段实现节流调节方式。蒸汽室与主汽调节阀体是整体Cr-Mo合金钢锻件，见图1-10。有两个结构相同的蒸汽室，分别位于机组两侧，蒸汽通过主汽阀进入独立控制的调节阀，控制高压缸进汽。每一个蒸汽室有2个调节阀，每个调节阀都由各自的执行机构控制。每个阀都是单座结构。每个调节阀被蒸汽所包围，其压力近似主汽压力。蒸汽室与主汽调节阀体是整体Cr-Mo合金钢锻件，见图1-10。有两个结构相同的蒸汽室，分别位于机组两侧，蒸汽通过主汽阀进入独立控制的调节阀，控制高压缸进汽。每一个蒸汽室有2个调节阀，每个调节阀都由各自的执行机构控制。每个阀都是单座结构。每个调节阀被蒸汽所包围，其压力近似主汽压力。再热蒸汽经过位于高、中压缸中部两侧的中压主汽联合调节汽阀（布置在运转层），进入中压缸。中压联合汽阀的进口与热段再热蒸汽管道连接，出口通向中压缸下部的进汽口，这种布置方式能有效缩短中联阀至中压缸之间的管道长度，减少管道蒸汽容积，避免阀门快关后汽轮机的超速。中压主汽阀是单座阀，中压主汽阀的阀蝶为倒置式，位于中压调节汽阀的阀芯内部，具有上下移动不受调节阀钟罩式结构的限制，阀内侧斜面与阀杆套筒外侧斜面相接触，以防止主汽阀在运行中振动。阀座喉部下游设有一个扩压段以减少汽流的流动损失。阀座与阀壳之间用销子固定，阀杆配有阀杆套筒，且两者连为一体。阀芯通过门杆与布置在下方的油动机相连，油动机为单侧进油油动机，关闭时依靠弹簧的作用力，正常运行时处于全开状态，不能调节，只有在启停机或事故时才能迅速关闭，保证机组的安全。中压主汽阀的密封采用良好的密封，中压主汽阀门杆漏汽接至主机轴封回汽管。中压调节汽阀由阀杆、阀杆套筒、阀蝶、阀座（与主汽阀共用）、阀壳（与主汽阀共用）、执行机构等组成。阀芯采用钟罩式结构，这种阀芯主要承受四周径向力，加上设计有预启阀，可以减小阀门开启时所需的提升力，二是它可以内含中压主汽阀的阀芯，使总体结构紧凑，保证中压调节汽阀的开启或关闭，不受中压主汽阀开关状态的影响。阀碟通过门杆与传动杠杆相连，传动杠杆一端铰链固定，另一端受油动机控制，当单侧进油油动机活塞上、下移动时，通过传动杠杆带动阀碟动作。中压调节汽阀在中压缸启动时调节进汽量，中压缸启动结束切缸后处于全开位置，在汽轮机甩负荷时可以迅速关闭，防止汽机超速。第四节滑销系统在汽轮机启动、运行和停机时，为了保证汽轮机各个部件正确地膨胀、收缩和定位，同时保证汽缸和转子正确对中，设计了合理的滑销系统。机组膨胀的绝对死点在1号低压缸的中心，由预埋在基础中的两块横向定位键和两块轴向定位键限制低压缸的中心移动，形成机组绝对死点；高中压缸由四只“猫爪”支托，“猫爪”搭在轴承箱上，“猫爪”与轴承箱之间通过键配合，“猫爪”在键上可以自由滑动；高中压缸与轴承箱之间、低压1号与2号缸之间在水平中分面以下都用定位中心梁连接。汽轮机膨胀时，1号低压缸中心保持不变，它的后部通过定中心粱推动2号低压缸沿机组轴向向发电机端膨胀。1号低压缸的前部通过定中心梁推着中轴承箱、高中压缸、前轴承箱沿机组轴向向调速器端膨胀。轴承箱受基架上导向键的限制，可沿轴向自由滑动，但不能横向移动。箱侧面的压板限制了轴承箱产生的任何倾斜或抬高的倾向。这种滑销系统经运行证明，膨胀通畅，效果良好。转子之间都是采用法兰式刚性联轴器联接，形成了轴系。轴系轴向位置是靠机组高压转子前端的推力盘来定位的。推力盘包围在推力轴承中，由此构成了机组动静之间的死点。当机组静子部件在膨胀与收缩时，推力轴承所在的前轴承箱也相应地轴向移动，因而推力轴承或者说轴系的定位点也随之移动，因此，称机组动静之间的死点为机组的“相对死点”。滑销：横销：保证汽轮机汽缸沿横向自由膨胀，限制其轴向位移，使汽缸运行在允许间隙的范围内；纵销：保证汽缸沿轴向自由膨胀，限制横向膨胀，纵销中心线和横销中心线的交叉点形成汽缸的死点，当汽缸膨胀时，该点始终保持不变；立销：限制汽缸的纵向和横向移动，允许汽缸上下膨胀。第五节转子与盘车装置一、转子套装转子整锻转子整锻-套装联合转子1、第8级动叶片2、第7级动叶3、第6级动叶4、第5级动叶5、第4级动叶6、第3级动叶7、第

2级动叶8、第1级动叶9、第9级动叶10、第10级动叶11、第11级动叶12、第12级动叶13、第13级动叶14、第14级动叶16、22平衡重块15、平衡螺塞17、塞销18、19、围带20、镶件21、转子冲动式汽轮机高中压转子示意图为了保证强度，减小振动，调节级叶片采用三联体三叉形叶根；高中压各级采用轴向装入式枞树形叶根；低压缸第1至4级加强型枞树形叶根；567圆弧枞树型叶根。4.焊接转子每个锻件重量大为减少，锻造质量高，转子无中心孔。中心应力小，一般有中心孔的转子其中心孔切向应力比无中心孔转子大一倍。转子壁薄，热应力减小。*最大应力下降50%。*加快冷态启动时间，缩短2小时左右。*提高高压缸通流效率。无中心孔转子有中心孔转子和无中心孔转子过去生产的大型汽轮机转子多数是有中心孔的。开中心孔的目的主要是为除去转子中心材质最薄弱的部位，同时也便于探伤检查。转子开中心孔后带来不少弊端，中心孔的存在使孔面的离心应力增加一倍以上。工作应力的上升还使工作在高温区转子材料的蠕变损伤速度加快。大容量汽轮机的低压转子，直径达到2m以上，在作超速试验时，中心孔表面的离心切向应力和热应力的合成应力已接近材料的屈服极限，从而制约了整锻转子末级叶片长度的增加目前600MW超临界汽轮机转子广泛采用无中心孔的整锻转子哈汽600MW超临界汽轮发电机组轴系的高中压转子、两根低压转子、发电机转子全部采用刚性连接，每根转子分别有两个轴承支承。轴系的四根转子的联轴器基本上都是相同的，联轴器的两个法兰面分别与各自的转子锻成一整体，联轴器的两个法兰面有配合螺栓紧固并保证两转子同心。二、盘车装置汽轮机冲转前和停机后，带动大轴转动，防止大轴弯曲。启动冲转前投入盘车装置1.检查汽轮机动静部分是否存在碰磨2.检查轴系平直度是否合格3.暖机过程中使转子温度场均匀哈汽600MW超临界机组电动盘车3.35rpm盘车装置一般在启动冲转前投入，要求冲转后当汽机转速超过盘车转速时要能自动退出；并在停机后转速达到盘车转速时能自动投入。盘车一般分为低速盘车和高速盘车两类，高速盘车的转速一般为40～80r/min，而低速盘车一般为2～10r/min；高速盘车对油膜的建立较为有利，对转子的加热或冷却较为均匀，但盘车装置的功率较大，高速旋转如果温降速度控制不好，容易磨坏汽封齿，另外，高速盘车需要一套可靠的顶轴油系统，系统复杂；从发展方向看，有向低速盘车发展的趋势。盘车装置传动机构如示意图。盘车的传动机构有以下几部分组成：盘车齿轮、摆动齿轮、小齿轮、减速齿轮、中间齿轮、涡轮、涡杆、从动轮以及电机传动链条等组成。摆动齿轮为活动式传动机构，摇臂与盘车装置的操作手柄及气动执行机构的活塞杆相连接，其回转中心位于主动齿轮轴上，摆动齿轮在主动轴的小齿轮上公转，在摇臂顺时针转动到一定位置时，摆动齿轮与转子盘车齿轮进入啮合状态。驱动电机通过链条、涡轮、涡杆、减速齿轮来传递转矩使摆动轮齿轮顺时针自转，盘车齿轮带动转子转动。在汽轮机停运时，盘车齿轮的反作用力矩相对于摇臂为顺时针方向，使摆动齿轮与盘车进一步啮合，即摆动齿轮为主动轮时，啮合状态是稳定的。在汽轮机冲转时，转子的转速高于盘车转速时，盘车齿轮变为主动轮，此时，作用在摆动齿轮的转矩相对于摇臂为逆时针方向，在这一力矩的作用下，摆动齿轮自动退出啮合位置。盘车有自动和手动两种工作方式：在手动工作模式下，只要顺时针转动操作手柄就能将摆动齿轮与盘车齿轮进入啮合状态。在自动工作模式下，当汽轮机的转速降到规定的转速时，盘车装置顺序控制开始工作。盘车装置.rmvb首先，开启盘车装置的润滑油电磁阀，在转子转速降至零转速时，气动执行机构的电磁阀开始工作，开启压缩空气与气缸上腔室的通路，活塞在压缩空气的带动下，带动摆动齿轮摇臂顺时针方向转动，摆动轮与盘车齿轮进入啮合状态，此时，活塞继续下移，行程开关1闭合，接通盘车电机，带动盘车开始工作。如果摆动齿轮不能与盘车齿轮很好的啮合，则气缸在压缩空气作用下，继续移动气缸活塞之位置3，此时瞬时接通盘车电机点动盘车，使摆动齿轮和盘车齿轮处于啮合位置。在盘车处于工作位置时，零转速控制回路起作用，电磁阀切断气缸的供气。在汽轮机冲转后，转子转速高于盘车转速时，摆动齿轮在盘车齿轮带动下，顺时针公转，摇臂带动操作手柄和活塞上移，行程开关1开路，切断盘车电机电源，在气缸活塞移动到位置2时，接通电磁阀使压缩空气进入气缸上腔室，活塞在压缩空气的作用下，使操作手柄和摆动轮处于退出位置，电磁阀断电关闭。当汽轮机的转速大于某个转速时，盘车装置顺控退出工作，切断盘车装置润滑油供油。1．运行中的安全保护当发生下列任何一种情况时，即发出报警信号。（1）通往盘车装置的润滑油管路上滤网前后压差达到0.03MPa，提醒运行人员做滤网切换操作；（2）盘车电动机投运后2min内，汽轮机转子未达到40rpm，运行人员因立即停运盘车电动机，进行检查：

(3)盘车电流过大。2.停止运行条件当发生下列任何一种情况时，盘车电动机自动停止运行(1)盘车电动机电流过大(60A)；(2)顶轴油压过低；(3)润滑油压低于0．1MPa；(4)就地安全开关断开；(5)液压联轴器开关销跳出。第六节叶片与叶轮等截面叶片、扭叶片喷嘴（静叶）：将蒸汽热能转化为动能；动叶：将蒸汽动能转化为机械功。围带：高压可减小漏汽，中、低压可调频（自带围带）拉金：增加刚度，调频叶片和级设计的改进中间级叶片采用进汽边为大圆弧中间级叶片采用以（可控涡设计的、三维计算方法设计的）扭曲叶片低压缸对整台机组的出力和经济性是至关重要的，特别是末级叶片的结构与性能。国外的几个汽轮机制造厂均致力于研究发展低压缸及末级叶片。马刀型全三元理论计入叶片力减少二次流损失减少静叶叶根部转折角后加载沿叶高等反动度分布直叶片可控涡叶型马刀型动静叶高效反动式可控涡及全马刀型叶型

当代计算气动力学的顶尖技术*边界层湍流模型的方法及数值求解*国际先进N-S全三元求解的水平准确模拟不同工况之间的相对变化准确模拟全场参数的分布规律N-S全三元气动计算技术蒸汽轮机动叶片(1)蒸汽轮机动叶片(2)蒸汽轮机动叶片(3)蒸汽轮机静叶栅第七节汽封与汽封系统轴端汽封——主轴穿出汽缸处的汽封隔板汽封通流部分汽封——叶根、叶顶汽封隔板汽封级内汽封27Optimizesuctionflowatthebladerootinrelationwithnozzlelabyrinthleakageandbalanceholeflow减小根部漏汽量及相关的隔板漏汽和平衡孔汽量漏汽控制

LeakageControl汽轮机2号汽封组结构图汽轮机高压缸端部汽封组结构图蒸汽轮机通流部分汽封布莱登可调汽封轴封系统作用：合理利用轴封漏汽；防止空气漏入汽轮机采用略大于大气压力的轴封供汽（具体参数见后）防止蒸汽漏入大气采用略小于大气压力的轴封抽汽(通常维持690Pa的负压，允许范围为500～750Pa的负压）

轴封自密封系统在正常运行时，靠高中压缸两端轴封漏汽作为低压缸两端的轴封供汽，不需另供轴封用汽，这种系统叫做自密封系统。空\低负荷时60%负荷以上时600MW超临界汽轮机高中压外缸有三腔室密封，低压缸两个腔室，高中压内缸共有五个腔室，有一套压力、温度可调整的自密封系统供汽。轴封供汽采用三阀系统，即在汽轮机所有运行工况下，轴封供汽压力通过高压供汽调节阀、辅助汽源供汽调节阀和溢流调节阀这三个调节阀来控制。本汽轮机的轴端密封采用自密封系统。自密封汽封系统是指在机组正常运行时，由高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统。在机组启动或低负荷运行阶段，汽封供汽由外来蒸汽提供。该汽封系统从机组启动到满负荷运行，全过程均能按机组汽封供汽要求自动进行切换。自密封汽封系统具有简单、安全、可靠、工况适应性好等特点。在盘车、冲转及低负荷阶段汽封供汽来自辅助汽源，供汽母管压力维持在0.124MPa。机组负荷25%～60％TRL此时再热冷段已能满足全部汽封供求，供汽由再热冷段提供，并自动维持供汽母管压力0.127MPa。负荷60%TRL以上高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。此时，蒸汽母管压力升至0.130MPa，所有供汽站的调节阀自动关闭，溢流站调节阀自动打开，将多余的蒸汽通过溢流控制站排至汽机侧8号低压加热器。若8号低压加热器事故或停运，可将多余蒸汽排至凝汽器。至此，汽封系统进入自密封状态，汽封母管压力维持在0.13MPa。当机组甩负荷时若机组有符合温度要求的备用辅助汽源，汽封供汽母管压力降至0.124MPa，溢流调节阀关闭，汽封供汽由辅助汽源站供给。若机组无备用辅助汽源或辅助汽源的参数达不到要求，此时辅助汽源和再热冷段供汽不能利用，必须关闭辅助汽源站调节阀前的电动截止阀，汽封供汽母管压力降至0.118MPa时，高压供汽调节阀自动打开，供汽由主汽供汽站即高压汽源调节站供给。在所有运行工况下，温度调节站均自动维持低压汽封腔室处温度在121～177℃之间。各汽源的调节阀压力整定值高压供汽0.118MPa

(表压）辅助汽源0.124MPa冷再热0.127MPa溢流0.130MPa汽封系统运行限制汽封供汽必须具有不小于14℃的过热度。

盘车之前不得投入汽封供汽系统，以免转子弯曲。低压缸汽封供汽温度121～177℃，低压汽封温度控制器整定值为150℃。为了防止汽封部位由于热应力而造成转子损坏，机组在启动和停机时，要尽量减小汽封蒸汽和转子表面间的温差下，由于热应力而使转子开始产生裂纹的计算循环次数，由下图的曲线确定。建议转子循环疲劳能力为10000次。第八节轴承一、滑动轴承油膜形成的原理油膜形成的三要素：一定的速度沿速度方向的楔形油的粘度如：油温升高，粘度下降，油膜将难以形成；但粘度太大，会使油的分布不均匀，增大摩擦损失，减小偏心距。二、径向支撑轴承GF一旦出现扰动，则合力变为F’其中：F1=G将F2分解到沿oo1方向及其垂直方向，前者使轴回到原中心位置，而后者使轴颈绕原中心位置o涡动，经计算其涡动频率为转速的一半G为重力；F为油膜支撑的合力。G=FF’GF1F2oF’2F”2F2oo1o1当：n=2ncr1时，可能产生油膜振荡（半速涡动）

滑动轴承工作时，轴颈支承在油膜上高速旋转，在一定条件下，